内燃机轴承的概况与发展

本文论述了近年来内燃轴承的设计理论、轴承材料及其制造技术,轴瓦加工技术,以及轴瓦的检测技术等方面国内外的状况,以及它们的发展趋势。     

国内轴承材料的现状与发展

0 前言 内燃机滑动轴承材料是随着内燃机动力性能的要求不断提高而发展的。轴承零件在发动机工作过程中承受着高的油膜压力,高的油膜温度,并经受着润滑油的侵蚀作用,因此对轴承材料的要求不仅仅是强度性能要好,而且还要与曲轴配合有较小的磨损和侵蚀。现代发动机向着高速、高功率、低噪声、低油耗发展,对可靠性要求也进一步提高,轴承零件在内燃机中所起的上述功能对轴承材料提出越来越高的要求。目前国内都在引进、消化国外先进的发动机技术,开发应应用新的轴承材料。由于我国轴承合金品种较少,所以积极开发材料的新品种是当务之急,现就我国生产和开发的轴承材料综合于后,可供发动机设计者和轴瓦生产厂选用。     

内燃机轴承磨损失效过程的试验研究

本文提出了内燃机轴承磨损过程的假说,拟定了接近内燃机实际工况的试验方案。以S195柴油机连杆轴瓦的磨损为例,通过在我校设计的动载滑动轴承磨损试验机上的试验,从轴瓦径向厚度的变化以及油样光谱、铁谱的分析,初步探讨了内燃机轴承的磨损过程及其影响因素的相互关系。     

内燃机轴承润滑设计的研究现状及展望

回顾了内燃机轴承设计研究的发展历史，分析了近年来在内燃机轴承快速设计和精确设计方面所取得的进展，并提出未来的内燃机轴承研究所要解决的问题。     

对冲制整圆止推轴承环平面度的探讨

我厂试制四种薄壁圆止推轴承环,它们的几何形状,主要尽寸和技术要求见图1、表1主要技术要求：1、壁厚公差为-0.05mm.2、平面度公差为+0.05mm 平面度检查方法（按国标）:平面度检查应能凭自重从相距为最大壁厚加上平面度公差0.05mm之和没2.05mm两竖直平行板间自由落下, 顺利通过为合格,通不过为不合格。平行板高度应大于另件直径。 材料:合金层为20高锡（锡为20％;铝为79％; 其他为1％）,钢背为10号钢或08F钢板,两者碾压而成的复合板。复合板的尺寸规格是:厚2.4mm ×宽125mm×长410mm。每条料能下14个止推环。     

基于不同润滑油的内燃机轴承性能研究

对内燃机连杆轴承和主轴承进行动力学分析,得到了轴承最大载荷和最小油膜厚度等可靠性参数,进而评估了轴承润滑油消耗和摩擦损失等性能指标。研究发现,与使用15W-40润滑油相比,使用高黏度20W-50润滑油的轴承,其最小油膜厚度、润滑油消耗量和摩擦损失等参数都有很大的改善。     

基于不同润滑油的内燃机轴承性能研究

对内燃机连杆轴承和主轴承进行动力学分析,得到了轴承最大载荷和最小油膜厚度等可靠性参数,进而评估了轴承润滑油消耗和摩擦损失等性能指标。研究发现,与使用15W-40润滑油相比,使用高黏度20W-50润滑油的轴承,其最小油膜厚度、润滑油消耗量和摩擦损失等参数都有很大的改善。     

动静压轴承技术在气门生产中的应用

生产经验证明:设备工作能力准则的建立取决于轴承的失效形式。滑动轴承的失效往往是几种失效形式并存,如磨损、咬焊、点蚀、擦伤等相伴发生,相互影响,很难把他们截然分开,其中磨损和咬焊是主要的失效形式,防止的关键在于能否保证轴颈和轴瓦间形成油膜并保证吸附的油膜不破坏,使其处于完全液体摩擦状态。 当前我国气门行业机械加工工艺尽管各有特点,但明显存有共性,这是公认的,尤其是在机加工占主导的杆部和盘锥面的粗精磨削工艺,几乎皆由无心磨床和外圆磨床承担,他们的主轴向心轴承均采用运转精度较高的扇形块动压轴承结构。扇形块动压轴承,虽然理论上处于液体摩擦状态,但实际上使其形成完全液体摩擦的条件往往不能满足。为此常使设备的精度和效率不能满足需求,更不能适应气门产品的高精度和经济规模的生产需求,常使设备维修频繁,甚至发生严重的抱瓦事故,既耗时费资,又增加管理费用。     

曲轴-轴承系统计入曲轴变形的轴承摩擦学性能分析

内燃机工作中曲轴与轴承之间存在直接的相互作用,而目前曲轴轴承的润滑分析一般都是在摩擦学学科领域内,仅考虑轴承自身因素的影响。以曲轴-轴承系统为研究对象,进行计人曲轴受实际负荷作用产生变形的曲轴轴承润滑分析。分析中采用整体曲轴梁单元法计算曲轴变形和曲轴轴承负荷,采用变形矩阵法计算油膜压力作用下轴瓦表面的变形,采用动力学法计算轴承的轴心轨迹。结果表明,计人曲轴变形的影响时,轴承前后端面上轴心轨迹在局部位置有明显变化,某些时刻附近轴承最大油膜压力增加明显,绝大部分时间轴承最小油膜厚度有不同程度减小,轴承油膜压力的分布状况发生了变化,产生了偏布。     

改善内燃机曲轴轴承润滑状态的研究

本文通过精确理论计算和现场检测资料分析,系统地研究内燃机曲轴轴承的润滑状态,提出改善曲轴轴承润滑、防止"碾瓦"的方法．分析计算结果和长期测量结果,找出能保证良好润滑的合理的轴承周隙,指出控制主轴承孔不同轴度、曲轴轮预跳动量,确保良好轴承间隙和控制所用机油的品质,是防止"碾瓦"的关键;并提出10L207E柴油机轴承间隙、主轴承孔和曲轴的检修标准及检修方法．     

内燃机曲轴轴承轴心轨迹研究的现状及展望

从试验研究和计算分析两方面论述了内燃机曲轴轴承轴心轨迹研究的现状和进展,以及影响曲轴轴承轴心轨迹的因素。     

多缸内燃机主轴承油膜厚度的试验研究

介绍了采用电涡流传感器测量多缸內燃机主轴承油膜厚度的试验方法和试验仪器.以4100QB 柴油机为试验对象,研究了负荷、转速对多缸內燃机主轴承油膜厚度的影响.将试验结果与热弹性流体动力润滑(TEHD)的计算结果进行了比较后表明:用TEHD法计算出的主轴承的油膜厚度与试验值变化趋势相同,两者的最小油膜厚度值相近.     

润滑油气泡对增压器轴承的危害

通过具体事例介绍大功率柴油机由于润滑系统安装不当，造成润滑油中产生过多气泡层膜，分析其对增压器轴承的危害和改进方法。     

计及曲轴强度的曲轴轴承优化设计

以某4冲程4缸内燃机曲轴一轴承系统为研究对象,在计及曲轴强度下进行曲轴轴承优化设计,研究轴承优化设计中考虑曲轴强度的必要性.在建立轴承优化设计模型中,将曲轴强度作为约束条件之一,采用粒子群算法进行优化计算.结果表明,相比于原机轴承设计,在满足曲轴强度要求的情况下,通过曲轴轴承优化设计轴承总平均摩擦功耗降低了14.21%.同时进行了不考虑对曲轴影响的曲轴轴承优化设计计算,此时虽然轴承总平均摩擦功耗有明显降低,但曲轴强度已不能满足使用要求.因此,合理的曲轴轴承优化设计应从曲轴-轴承系统整体出发,计及对曲轴强度的影响,以获得满足系统要求的最优解.